(57)【要約】【課題】スパイラル構造を採用した磁気抵抗効果装置では、コイル外部に漏れる磁界が、隣接する素子に影響を及ぼし、隣接素子に対して誤書き込みを行う懸念がある。【解決手段】ＴＭＲ素子１２の周りを取り囲むようにコイル形状の書き込み専用配線１１を配置してなるスパイラル構造の磁気抵抗効果装置１０において、書き込み専用配線１１の周囲の少なくとも一部に、例えば高透磁率磁性材料からなる磁気シールド部材１５，１６を配置する。【選択図】図１
2006237107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの磁気抵抗効果素子と、
前記磁気抵抗効果素子の周りを取り囲むように１ターン以上配置されたコイル形状の書き込み配線と、
前記書き込み配線の周囲の少なくとも一部に配置された磁気シールド部材と
を具備することを特徴とする磁気抵抗効果装置。
【請求項２】
前記磁気シールド部材は高透磁率磁性体であり、
ことを特徴とする請求項１記載の磁気抵抗効果装置。
【請求項３】
前記高透磁率磁性体は、ＭｎＺｎフェライト、ＮｉＺｎフェライト、もしくはそれらに１種類以上の元素を添加した酸化物磁性体の単体または複数の組み合わせによって構成される
ことを特徴とする請求項２記載の磁気抵抗効果装置。
【請求項４】
前記磁気抵抗効果素子および前記書き込み配線の組み合わせが複数個積層されている
ことを特徴とする請求項１記載の磁気抵抗効果装置。
【請求項５】
前記磁気シールド部材は、前記書き込み配線の上部および下部の少なくとも一方に配置されている
ことを特徴とする請求項４記載の磁気抵抗効果装置。
【請求項６】
記憶機能と論理機能を有し、記憶素子として磁気抵抗効果装置を用いてなる不揮発性ロジック回路であって、
前記磁気抵抗効果装置は、
少なくとも一つの磁気抵抗効果素子と、
前記磁気抵抗効果素子の周りを取り囲むように１ターン以上配置されたコイル形状の書き込み配線と、
前記書き込み配線の周囲の少なくとも一部に配置された磁気シールド部材とを有する
ことを特徴とする不揮発性ロジック回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気抵抗効果装置および不揮発性ロジック回路に関し、特に強磁性体のスピン方向が平行または反平行となることによって抵抗値が変化することを利用して情報を記憶する磁気抵抗効果装置および当該磁気抵抗効果装置を記憶素子として用いた不揮発性ロジック回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
不揮発性メモリとして、半導体を用いたフラッシュメモリや、強誘電体を用いたＦＲＡＭ(Ferro electric Random Access Memory)等が広く知られている。しかしながら、フラッシュメモリは、情報の書き込み速度がμ秒のオーダーであり、ＤＲＡＭ(Dynamic Random Access Memory)やＳＲＡＭ(Static Random Access Memory)等の揮発性メモリに比べて遅いという欠点がある。また、ＦＲＡＭにあっては、書き換え可能回数が少ないという問題が指摘されている。
【０００３】
そこで、近年、不揮発性メモリとして注目されているのが、ＭＲＡＭ(Magnetic Random Access Memory)と呼ばれる磁気記憶装置である。ＭＲＡＭは、図１０に示すように、第１配線（書き込みワード線）１０１と、この第１配線１０１と立体的に交差する第２配線（ビット線）１０２とを備え、さらに第１配線１０１と第２配線１０２との交差領域に、第１配線１０１とは絶縁され、第２配線１０２とは電気的に接続されたＴＭＲ(Magnetic Tunneling Junction;トンネル磁気抵抗効果)素子１０３を備えた構成となっている。
【０００４】
そして、メモリセルアレイ構造においては、互いに平行に配置される複数の第１配線１０１と、互いに方向に配置される第２配線１０２との各交差領域に、ＴＭＲ素子１０３がマトリクス状に配置されることになる。このＴＭＲ素子１０３は、図示せぬ選択素子（例えば、トランジスタ素子）の一つの拡散層に接続されるワード線１０４に対して、コンタクト部１０５およびバイパス部１０６を介して接続されている。また、ここでは図示を省略するが、上記選択素子の他方の拡散層には電極を介してセンス線が接続されている。
【０００５】
このように、ＭＲＡＭは、ＴＭＲ素子１０３を用いて「１」／「０」の論理情報を記憶する磁気記憶装置である。ＴＭＲ素子１０３は、図１０に示すように、強磁性体層を含む固定層（参照層）１０３Ａと、トンネルバリア層１０３Ｂと、強磁性体層を含む自由層（記録層）１０３Ｃとを順に積層した構造となっている。
【０００６】
上記構成のＴＭＲ素子１０３では、一般的に、固定層１０３Ａの磁化方向を固定し、自由層１０３Ｃの磁化方向を変化させることにより記憶情報を変化させることになる。ここで、２つの磁性層（固定層１０３Ａおよび自由層１０３Ｃ）の磁化方向が同一の方向（平行方向）になる場合は論理値「０」を表し、２つの磁性層の磁化方向が反対の方向（反平行方向）になる場合は論理値「１」を表す。
【０００７】
選択されたメモリセルの磁化方向は、当該メモリセルで交差する第１配線１０１および第２配線１０２に電流を供給することにより変更することができる。具体的には、第１配線１０１および第２配線１０２に電流が流れると磁界が発生し、その発生した磁界によって選択されたメモリセルのＴＭＲ素子１０３の磁化方向が平行方向から反平行方向へ、または反平行方向から平行方向へと切り替えられる。
【０００８】
ここで、ＴＭＲ素子１０３の磁化方向を反転させる発生磁界としては数十〜数百Ｏｅ程度が必要とされており、Ｃｕ等の配線材料のみで構成される配線構造では、ＭＲＡＭの書き込みに必要される電流が大きくなる。この書き込みに必要な電流を抑え、磁気メモリの消費電力を下げるには、第１配線１０１および第２配線１０２で生成された磁界をできるだけ有効に活用する必要がある。
【０００９】
ＭＲＡＭの書き込みに必要な電流を抑えるために、その一つの方法として、第１配線１０１および第２配線１０２を高透磁率材料からなる磁性体層（ヨーク）で覆ったいわゆるクラッド構造が採られていた（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
このクラッド構造は、例えば図１１に示すように、第１配線１０１のＴＭＲ素子１０３側の面を除く３面を磁性体層１１１で覆うとともに、第２配線１０２のＴＭＲ素子１０３側の面を除く３面を磁性体層１１２で覆った構造となっている。第１配線１０１と同様に、ワード線１０４についても、ＴＭＲ素子１０３側の面を除く３面を磁性体層１１３で覆っている。
【００１１】
しかしながら、このクラッド構造を採用した磁気抵抗効果装置では、書き込みに必要な電流を１／４程度まで低減できるものの、クラッド構造であるが故に作製が複雑であり、また発生磁界に限界があるため１／１０以下の大幅な電流低減を実現できない。
【００１２】
このため、従来は、クラッド構造を採らずに、大幅な電流低減を実現するために、図１２（Ａ），（Ｂ）に示すように、ソレノイド（スパイラル）コイル形状の書き込み専用配線２０１の内側にＴＭＲ素子２０２を配置してなるいわゆるスパイラル構造が採られている（例えば、特許文献２参照）。
【００１３】
このスパイラル構造は、図１２（Ａ），（Ｂ）に示すように、上部電極（上部読み出し配線）２０３と下部電極（下部読み出し配線）２０４によってＴＭＲ素子２０２を挟んだ状態で、上部電極２０３および下部電極２０４の周りを取り囲むようにソレノイド（スパイラル）コイル形状の書き込み専用配線２０１を配置した構造となっている。
【００１４】
このスパイラル構造を採用した磁気抵抗効果装置では、書き込み専用配線２０１に流れる電流をＩ、当該配線２０１の巻数をｎとすると、発生する磁界Ｈの強さは、
Ｈ＝ｎＩ
なる式で表され、巻数ｎを増やすことで磁界Ｈを強くすることができるため、クラッド構造を採らなくても、電流Ｉの大幅な低減を実現できることになる。
【００１５】
【特許文献１】特開２０００−３５３７９１号公報
【特許文献２】特開２００４−１３３９５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、スパイラル構造を採用すると、書き込み専用配線２０１の巻数ｎを増やすにつれて、１素子当たりの平面的な面積が大きくなる。このため、ＭＲＡＭのような高密度のメモリセルアレイを要求されるデザインルールでは、スパイラル構造を採用した磁気抵抗効果装置はメモリセルとして用いるには不向きであった。
【００１７】
一方、不揮発性の記憶機能と論理機能を一体化させてなるロジック回路、いわゆる不揮発性ロジック回路においては、デザインルール上ではメモリ装置に比べて、回路部の平面的な面積が大きいために、スパイラル構造を採用した磁気抵抗効果装置を記憶素子として用いても、問題なく配置できる。
【００１８】
しかしながら、上記構成のスパイラル構造を採用した磁気抵抗効果装置では、コイル外部、即ち書き込み専用配線２０１の外部に漏れる磁界が、隣接する磁気抵抗効果装置のＴＭＲ素子（隣接素子）に影響を及ぼし、当該ＴＭＲ素子の記録状態（記憶状態）を変えてしまう、即ち隣接素子に対して誤書き込みを行う懸念がある。
【００１９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、書き込み時に発生する磁界による隣接素子への影響を大幅に低減可能な磁気抵抗効果装置および不揮発性ロジック回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明による磁気抵抗効果装置は、少なくとも一つの磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子の周りを取り囲むように１ターン以上配置されたコイル形状の書き込み配線と、前記書き込み配線の周囲の少なくとも一部に配置された磁気シールド部材とを具備する構成となっている。この磁気抵抗効果装置は、記憶機能と論理機能を有する不揮発性ロジック回路において、その記憶素子として用いられる。
【００２１】
上記構成の磁気抵抗効果装置または不揮発性ロジック回路において、コイル形状の書き込み配線に電流を流すと、その電流によって書き込み配線の周りに発生する磁界で変化する磁化の向きにより、書き込み配線の内側に位置する磁気抵抗効果素子に論理情報が記憶され、また書き込み配線の巻数（ターン数）によって磁界の強さが決まる。そして、書き込み配線の周りに磁界が発生したとき、当該書き込み配線の外側の磁界については、磁気シールド部材による磁気シールドの作用により外部への漏洩が阻止される。これにより、少なくとも磁気シールド部材が設けられている側への書き込み配線で発生する磁界による影響を低減できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、スパイラル構造を採用した磁気抵抗効果装置または当該磁気抵抗効果装置を記憶素子として用いた不揮発性ロジック回路において、書き込み配線の周囲の少なくとも一部に磁気シールド部材を配置したことで、書き込み時に発生する磁界による隣接素子への影響を大幅に低減できるため、隣接素子の誤書き込みを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態に係る磁気抵抗効果装置の構成例を示し、（Ａ）は概略斜視図、（Ｂ）は縦断面図である。
【００２５】
図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、本実施形態に係る磁気抵抗効果装置１０は、ソレノイド（スパイラル）コイル形状の書き込み専用配線１１の内側に磁気抵抗効果素子としてのＴＭＲ素子１２を配置したスパイラル構造となっている。ＴＭＲ素子１２は、従来技術で説明したように、強磁性体層を含む固定層（参照層）と、トンネルバリア層と、強磁性体層を含む自由層（記録層）とを順に積層した構造となっている（図１０を参照）。
【００２６】
より具体的には、スパイラル構造の磁気抵抗効果装置１０は、上部電極（上部読み出し配線）１３と下部電極（下部読み出し配線）１４とでＴＭＲ素子１２を挟んだ状態で、上部電極１３および下部電極１４の周りを取り囲むように、ソレノイド（スパイラル）コイル形状の書き込み専用配線１１を１ターン（１巻き）以上配置した構造となっている。
【００２７】
ここで、書き込み専用配線１１の巻きの終了端が巻きの開始端に到達して１ターンとなる。したがって、図１（Ａ），（Ｂ）の場合は、書き込み専用配線１１が７ターン（巻数ｎ＝７）となる。ただし、ここでは、一例を示しているに過ぎない。
【００２８】
かかるスパイラル構造の磁気抵抗効果装置１０において、本発明では、書き込み専用配線１１の周囲の少なくとも一部、本例では書き込み専用配線１１の上側および下側に磁気シールド部材１５，１６をそれぞれ配置したことを特徴としている。
【００２９】
より具体的には、特に図１（Ｂ）の縦断面図から明らかなように、書き込み専用配線１１は、その上部および下部が磁気シールド部材１５，１６に埋設された状態で形成されている。したがって、磁気シールド部材１５，１６は絶縁体であることが条件となる。
【００３０】
磁気シールド部材１５は、例えば高透磁率磁性体であり、ＭｎＺｎフェライト、ＮｉＺｎフェライト、もしくはそれらに１種類以上の元素を添加した酸化物磁性体の単体または複数の組み合わせによって構成される。
【００３１】
上記構成の本実施形態に係る磁気抵抗効果装置１０において、コイル形状の書き込み専用配線１１に電流を流すと、その電流によって書き込み専用配線１１の周りに発生する磁界で変化する磁化の向きにより、書き込み専用配線１１の内側に位置するＴＭＲ素子１２に「１」／「０」の論理情報が記憶される。また、書き込み専用配線１１の巻数（ターン数）ｎによって磁界の強さが決まる。
【００３２】
そして、書き込み専用配線１１の周りに磁界が発生したとき、当該書き込み専用配線１１の外側の磁界については、磁気シールド部材１５，１６による磁気シールドの作用により、外部（本例では、下側および上側）への漏洩が阻止される。これにより、少なくとも磁気シールド部材１５，１６が設けられている側、本例では上側および下側の回路部への書き込み専用配線１１で発生する磁界による影響を低減できるため、上側および下側に同じＴＭＲ素子が隣接して配置されている場合には、これら隣接素子に対する誤書き込みを防止できる。
【００３３】
また、ＴＭＲ素子１２が存在する部分が磁気シールド部材１５，１６、特に高透磁率材料（高透磁率体）で覆われた構造となっており、当該高透磁率材料には磁気を吸い寄せるような性質があることから、高透磁率材料からなる磁気シールド部材１５，１６には、ＴＭＲ素子１２に対する外部からの磁界の影響を消失させる磁気シールドの効果も期待できる。
【００３４】
なお、本実施形態では、書き込み専用配線１１の上側および下側に磁気シールド部材１５，１６を配置するとしたが、これは後述する製造上の都合からであって、この構成に限られるものではなく、書き込み専用配線１１の周り全体を取り囲むように磁気シールド部材を配置する構成であっても良く、書き込み専用配線１１の周りを取り囲む部分が多ければ多いほど、磁気シールド効果が大きいことは明らかである。
【００３５】
（製造方法）
続いて、上述した本実施形態に係る磁気抵抗効果装置１０の具体的な製造方法の一例について、図２乃至図５の工程図を用いて説明する。図２乃至図５において、図１（Ａ），（Ｂ）と同等部分には同一符号を付して示している。
【００３６】
下層のトランジスタ、配線等を形成した後、絶縁膜２１を成膜し、その上に下側の磁気シールド部材１６、例えば酸化膜からなる高透磁率磁性体２２を形成する（工程１）。高透磁率磁性体２２の形成に際しては、スパッタリング法、蒸着法を用いても良いし、板状の材料を貼り付けて、ＣＭＰ(Chemical Mechanical Polishing;化学的機械研磨)などにより薄層化と平坦化の各処理を行っても良い。
【００３７】
次に、下部の書き込み回路（図示せず）と接続するビア２３および書き込み専用配線１１を形成する（工程２）。本例では、書き込み専用配線１１をＣｕ配線とし、ＣＭＯＳプロセス等で実施されているシングルダマシン法またはデュアルダマシン法を用いる。
【００３８】
次に、書き込み専用配線１１上に、層間絶縁膜２４を形成し、ＴＭＲ素子１２の下部電極（下部読み出し配線）１４と読み出し回路（図示せず）の配線を、ビア２５を形成して接続する（工程３）。本例では、下部電極１４をＣｕ配線とし、ＣＭＯＳプロセス等で実施されているシングルダマシン法またはデュアルダマシン法を用いる。
【００３９】
本例では、書き込み専用配線１１をＣｕ配線としたが、例えばＡｌ配線でも作成は可能である。この場合は、酸化膜からなる高透磁率磁性体２２を形成した後、Ａｌ配線によって書き込み専用配線１１′を形成し、その後、層間絶縁膜２６を形成し、ＣＭＰ等で平坦化処理を行う（工程２′）。その後、工程３の場合と同様に、ＴＭＲ素子１２の下部電極１４と読み出し回路（図示せず）の配線を、ビア２５を形成して接続する
【００４０】
ここで、下部電極１４についてはＴＭＲ素子１２と別に形成しても良いが、ＴＭＲ素子１２の固定層（参照層）側を配線の一部に使用しても良い。本例では、ＴＭＲ素子１２となる積層膜と同時に形成している。この積層膜についてはスパッタリング法など用いて形成する。
【００４１】
次に、ＴＭＲ素子１２を形成する（工程４）。本例では、ＴＭＲ素子１２の固定層（参照層）を下部電極（下部読み出し配線）１４の一部として用いているので、トンネルバリア層上の自由層（記録層）までを加工している。ＴＭＲ素子１２の形成に当たっては、イオンミリング等の物理的エッチングやドライエッチングを用いる。ＴＭＲ素子１２の平面形状を図６（Ａ）に示す。
【００４２】
次に、下部電極１４をパターンニングして、イオンミリングやドライエッチングで形成する（工程５）。パターンニング後の下部電極１４の平面形状を図６（Ｂ）に示す。
【００４３】
次に、ＴＭＲ素子１２と下部電極１４を層間絶縁膜２７で埋め込み、ＣＭＰ等で平坦化した後、上部電極（上部読み出し配線）１３と読み出し回路（図示せず）を、ビア２８を形成して接続し、その後、層間絶縁膜２９を形成する（工程６）。
【００４４】
次に、上部電極１３および書き込み専用配線１１の上部と下部、下層にある書き込み回路（図示せず）とを接続するビア３０を形成する（工程７）。
【００４５】
次に、上側の磁気シールド部材１５、例えば酸化膜からなる高透磁率磁性体３１を前述同様の方法を用いて形成する（工程８）。以上により、本実施形態に係る磁気抵抗効果装置１０の完成となる。
【００４６】
本例では、下部電極１４と同様に、上部電極１３をＣｕ配線として、ＣＭＯＳプロセス等で実施されているシングルダマシン法またはデュアルダマシン法を用いる。ただし、Ｃｕ配線に限られるものではなく、前述のＡｌ配線プロセスでも作成可能である。
【００４７】
その場合は、上部電極１３と読み出し回路を接続するビア２８を形成してから上部電極１３を形成する。その後、酸化膜からなる高透磁率磁性材料を前述同様の方法を用いて形成して完成する（工程８′）。
【００４８】
（応用例）
本発明の応用例として、図７に示すように、書き込み専用配線１１およびＴＭＲ素子１２とその読み出し配線、即ち上部電極１３および下部電極１４を複数段、例えば２段積層した構造を採ることが可能である。
【００４９】
本応用例に係る磁気抵抗効果装置４０では、下側ＴＭＲ素子１２Ａの書き込み専用配線１１Ａの上部側が埋設された磁気シールド部材（本例では、酸化膜からなる高透磁率磁性体）１５Ａと、上側ＴＭＲ素子１２Ｂの書き込み専用配線１１Ｂの下部側が埋設された磁気シールド部材（本例では、酸化膜からなる高透磁率磁性体）１６Ｂを共通化した構造となっている。
【００５０】
本応用例では、２層構造の場合を例に挙げて示したが、３層以上の多層構造でも同様である。この構造の作製方法は前述の単層構造を作製した後、再度、単層構造の作製方法に従って作製すれば良く、これによれば、複雑なプロセスを要せずに多層の積層構造を作製することができる。
【００５１】
このように、積層構造となっても、一方のＴＭＲ素子１２Ａ／１２Ｂの書き込み時に、書き込み専用配線１１Ａ／１１Ｂで発生する磁界による隣接するＴＭＲ素子１２Ｂ／１２Ａへの影響を、特に磁気シールド部材１５Ａ（１６Ｂ）によって大幅に低減できるため、誤書き込みを防ぐこともできる。換言すれば、磁気シールド機能を持たせることで、積層構造を採ることが可能となる。
【００５２】
また、磁気シールド部材１５Ａと磁気シールド部材１６Ｂを共通化することで、装置全体の厚みを抑えつつ多層の積層構造を実現できる。なお、例えば図７に示す２層構造において、少なくとも上下間での磁界の影響を排除するのであれば、最低限上下間に磁気シールド部材１５Ａ（１６Ｂ）を設けるだけでもその作用効果を得ることが可能である。
【００５３】
ただし、下側ＴＭＲ素子１２Ａの書き込み専用配線１１Ａの下部側が埋設された磁気シールド部材１５Ｂと、上側ＴＭＲ素子１２Ｂの書き込み専用配線１１Ｂの上部側が埋設された磁気シールド部材１６Ａを設ける、さらには書き込み専用配線１１Ａ，１１Ｂの周り全体を囲むように磁気シールド部材を設けることで、磁気シールドの効果はさらに大きなものになり、また外部からの磁界の影響を消失させる磁気シールドの効果も期待できる。
【００５４】
（適用例）
先述した実施形態またはその応用例に係る磁気抵抗効果装置１０，４０は、非破壊読み出し可能な不揮発性記憶機能と論理機能を有する不揮発性ロジック回路において、不揮発性記憶素子として用いることができる。
【００５５】
図８は、本発明に係る不揮発性ロジック回路の構成例を示すブロック図である。図８に示すように、本発明に係る不揮発性ロジック回路は、２つのＴＭＲ／トランジスタネットワーク５１，５２および電流比較器５３を有し、相補外部入力ベクトルＸと相補記憶入力ベクトルＹとを演算し、その演算結果Ｆ（Ｘ，Ｙ）を相補外部出力ベクトルＺとして出力する構成となっている（望月明等、「相補形ＴＭＲ／トランジスタネットワークを活用した低消費電力ロジックインメモリＶＬＳＩ」、社団法人電子情報通信学会、２００４年１２月、ｐ．３９−４０）。
【００５６】
ＴＭＲ／トランジスタネットワーク５１，５２の各々は、図９に示すように、次式を満たすようなパストランジスタ５０１，５０２と、記憶素子としてのＴＭＲ素子５０３，５０４の直並列接続で構成されている。
Ｒ（Ｘ，Ｙ）＜Ｒ′（Ｘ，Ｙ）  Ｆ（Ｘ，Ｙ）＝０のとき
Ｒ（Ｘ，Ｙ）＞Ｒ′（Ｘ，Ｙ）  Ｆ（Ｘ，Ｙ）＝１のとき
ここで、Ｒ（Ｘ，Ｙ）とＲ′（Ｘ，Ｙ）は、ＴＭＲ／トランジスタネットワーク５１，５２のトータル抵抗値である。
【００５７】
パストランジスタ５０１，５０２は可変抵抗器として見なすことができる。パストランジスタ５０１，５０２の抵抗値は外部入力ｘに依存する。ＴＭＲ素子５０３，５０４は、記憶機能を持った可変抵抗器と見なすことができる。ＴＭＲ素子５０３，５０４の抵抗値は記憶入力ｙに依存する。これらＴＭＲ素子５０３，５０４として、先述した実施形態またはその応用例に係る磁気抵抗効果装置１０，４０が用いられる。
【００５８】
電流比較器５３は、ＴＭＲ／トランジスタネットワーク５１，５２にそれぞれ流れる２つの電流値ＩＴとＩＴ′を比較し、その比較結果により相補出力Ｚ＝（ｚ，ｚｘ）を生成する。
【００５９】
上述した構成の不揮発性ロジック回路においては、デザインルール上ではメモリ装置に比べて、回路部の平面的な面積が大きいために、先述した実施形態またはその応用例に係るスパイラル構造の磁気抵抗効果装置１０，４０をＴＭＲ素子５０３，５０４として用いても、問題なく配置できる。
【００６０】
そして、先述した実施形態またはその応用例に係る磁気抵抗効果装置１０，４０を記憶素子として用いることで、磁気シールドの作用により、隣接素子に対する誤書き込みを防止できるため、情報の書き込み時の発生磁界による本不揮発性ロジック回路の誤動作を確実に防ぐことができる。
【００６１】
なお、本発明が適用される図８に示した不揮発性ロジック回路は一例に過ぎず、この適用例に限られるものではなく、非破壊読み出し可能な不揮発性記憶機能と論理機能を有する不揮発性ロジック回路全般に対して適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施形態に係る磁気抵抗効果装置の構成例を示し、（Ａ）は概略斜視図、（Ｂ）は縦断面図である。
【図２】本実施形態に係る磁気抵抗効果装置の具体的な製造方法の一例を示す工程図（その１）である。
【図３】本実施形態に係る磁気抵抗効果装置の具体的な製造方法の一例を示す工程図（その２）である。
【図４】本実施形態に係る磁気抵抗効果装置の具体的な製造方法の一例を示す工程図（その３）である。
【図５】本実施形態に係る磁気抵抗効果装置の具体的な製造方法の一例を示す工程図（その４）である。
【図６】ＴＭＲ素子の平面形状（Ａ）およびパターンニング後の下部電極の平面形状（Ｂ）を示す平面図である。
【図７】本発明の応用例に係る磁気抵抗効果装置の構成例を示す縦断面図である。
【図８】本発明に係る不揮発性ロジック回路の構成例を示すブロック図である。
【図９】ＴＭＲ／トランジスタネットワークの具体的な構成を示す回路図である。
【図１０】ＭＲＡＭの構成例を示す概略斜視図である。
【図１１】クラッド構造を採用したＭＲＡＭの構成例を示す概略斜視図である。
【図１２】スパイラル構造を採用した磁気抵抗効果装置の構成例を示し、（Ａ）は概略斜視図、（Ｂ）は縦断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０，４０…磁気抵抗効果装置、１１，１１Ａ，１１Ｂ…コイル形状の書き込み専用配線、１２，１２Ａ，１２Ｂ…ＴＭＲ素子、１３，１３Ａ，１３Ｂ…下部電極（下部読み出し配線）、１４，１４Ａ，１４Ｂ…上部電極（上部読み出し配線）、１５，１５Ａ，１５Ｂ，１６，１６Ａ，１６Ｂ…磁気シールド部材、５１，５２…ＴＭＲ／トランジスタネットワーク、５３…電流比較器
【図１】
2006237107.tif 000003
【図２】
2006237107.tif 000004
【図３】
2006237107.tif 000005
【図４】
2006237107.tif 000006
【図５】
2006237107.tif 000007
【図６】
2006237107.tif 000008
【図７】
2006237107.tif 000009
【図８】
2006237107.tif 000010
【図９】
2006237107.tif 000011
【図１０】
2006237107.tif 000012
【図１１】
2006237107.tif 000013
【図１２】
2006237107.tif 000014